关于许多论坛中讨论XR520和TM300的几个错误数据的纠正和探讨
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[1 楼] hsuchien
[泡菜]
09-8-24 06:52
错误1:不理解每个型号cmos/mos/ccd的标示尺寸与实际感光区尺寸大小以及cmos/mos/ccd的形状而造成的计算错误。
我在不少论坛见过如下的数据被引用。 “SONY的 XR520V的单个像素面积大约是:Canon HF S10的 1.18倍。 SONY的 XR520V的单个像素面积大约是:Panasonic SD300的:63.6%。 SONY的 XR520V的单个像素面积大约是:Panasonic SD1的:11.7%。” 而且被不少论坛引用,比如dvwold.tw,已经中关村、太平洋的论坛。 SONY的 XR520V的单个像素面积大约是:Panasonic SD300的:63.6% 难道真是这样吗?首先得出这个结论有两个原理上的错误,这个计算仅是依据xr520的1/2.88 英寸的CMOS和1/4.1英寸型TM300(sd300)以及他们的像素多少来计算。所以标示尺寸与实际感光区尺寸大小和cmos/mos/ccd的比例形状这两个错误。首先标示尺寸大小是工业标准,我们来看cmos的图片,如下 ![]() 也就是说xr520的实际感光区对角线并没有1/2.88英寸。TM300当然也没有1/4.1英寸,这也就是造成得到“ SONY的 XR520V的单个像素面积大约是:Panasonic SD300的:63.6%” 这个错误数据的根源之一。1/2.88英寸和1/4.1英寸换算成mm(1英寸=25.4mm)分别是8.82mm和6.195mm,由于每个产品的工艺不一样,这实际的感光区大小我们不知道,而说明书上也未标注,只知道使用的像素,如何算的出每个像素的大小,如何得到他们两个型号的比例????其实还有个重要参考数据,那就是说明书上的等效焦距,都是以35mm(35mm机所使用的胶片的尺寸是36 x 24mm)换算,看www.sony.com.cn上xr520的规格表: 用实际焦距和35mm毫米的换算值,可以很近似的算出16:9区域大小的对角线值, 由于35mm的胶片是2:3型,也许有人说在16:9时要用水平线来换算,其实这两种换算方法都是被厂家采用的,分别叫做 1、对角线视角相等的换算法。2、感光面的水平线视角(过感光面中点的水平线的两个端点和镜头中心点的连线所成的角)相等的换算法。(说实话,到现在我还没看懂这一种换算法,http://www.wakk.cn/Article/jichu/200810/151.html 这个种换算法的公式是f=45*f1/d1,这个45是怎么来的?对于对角线换算法公式f=43.27*f1/d1,43.27正好是35mm胶片的对角线长度,d1是数码相机感光面对角线的长度)他们换算的出的差别很小。对于这两种的换算方法网上一搜一大片,有兴趣的可以看看。 这里选对角线来换算,虽然有人提到不同长宽比的斜率问题,但是要知道镜头是圆的,对角线可以获得最大视角的地方。根据透镜成像公式1/f=1/u+1/v, 对于dv ,dc 等这样的系统,物距u相比v,f下是大很多个数量级的,特别是u距设为无穷远,基本成像几乎是在焦平面上, 也正是因为有了物u的数量级大的多,从公式可以看出焦距近似V,由三角形相似可以得到f=43.27*f1/d1这个换算公式,为了更精确点,我们取35mm胶片对角线长度43.267。 首先算出xr520的在16:9动态时对角线长度:取长焦端换算 d1=43.267*66/516=5.534151mm 取广角端换算:d1=43.267*5.5/43=5.534151mm 可见此时动态模式16:9图象区域使用的对角线长度为5.534mm。 再算算TM300的,我们从参数资料上知道 图像传感器 图像传感器 1/4.1英寸 MOS x 3 总像素 9.15 百万像素 (3.05 百万像素 x 3) 有效像素 影像 6.21 百万像素 (2.07 百万像素 x 3) [16:9] 静像 7.95 百万像素 (2.65 百万像素 x 3) [3:2] 7.53 百万像素 (2.51 百万像素 x 3) [16:9] 6.96 百万像素 (2.32 百万像素 x 3) [4:3] 镜头部分 镜头品牌 徕卡Dicomar F值 F1.8(广角)/2.8(望远) 光学变焦 12倍 数码变焦 30倍- 700倍 焦距 4-48毫米 相当于35毫米相机 44.9-539毫米 (16:9) [影像] 41.3-496毫米 (3:2), 40.8-490毫米 (16:9), 45.0-540毫米 (4:3) [静像] 滤镜直径 43毫米 在动态16:9时44.9-539毫米 (16:9) [影像],长焦:d1=43.267*48/539=3.85309mm 广角:d1=43.267*4/44.9=3.85452mm.于是得到在动态16:9时xr520对角线为5.534mm, TM300为3.854mm左右。 我们再看使用的像素情况,xr520在动态16:9时使用的415w像素,TM300在动态16:9使用的是207w*3=621w像素 现在来计算单个像素的大小:xr520 16x9x(5.534^2)/337=13.086mm2 所以是13.086mm^2/415w像素 TM300为(16:9动态时) 16x9x(3.854^2)/337=6.3468mm^2,三片在16:9动态使用总面积为19.0404mm^2 19.0404mm^2/621W像素 所以反而是xr520的单个像素比TM300要大2%多点,基本一样大。对于 “SONY的 XR520V的单个像素面积大约是:Panasonic SD300的:” 63.6% 得到这个错误结论是没有考虑实际感光区大小和形状问题,其实我们也可以看到xr520在4:3时候使用最多像素,并且此时等效焦距值最小,看参数表。所以更有可能的是XR520是一款4:3型的CMOS, 而TM300则在精像16:9等效焦距值最小,静像3:2略大点,但是3:2时使用了795w像素,16:9时使用了753w像素。最后可能就是TM300使用的3片mos是3:2型的。如果用全部面积4:3型和3:2型号,以及全像素结合对应的等效焦距来算,基本也是xr520略大于TM300的,2%左右。 错误2:单片200W像素不够输出1920*1080(大约200w像素)像素的图象所需要的RGB空间,至少X3? 我们先来看CCD,Mos,Cmos像素,何为一个像素,其实就是一个原色的R、G、或B中的一个,就是一个像素,不要混淆于图片的像素,图片的像素是一个可以分解为RBG信息的真实色彩的像素,那么传统拜尔模式排列GRGB比例是r b是1:2:1,那么200万像素的CCD,cmos不是只有50w个红色像素,50万个蓝色,100w个绿,不正好说明不够输出,需要插值吗?错!!!,因为这里涉及到像素复用,和插值是有本质区别的,我们来看拜尔模式的排列:以红色为例来看,每一个红色像素可以和周围的4个兰和绿色输出4个RGB信息的真实色彩像素,也就是说被使用了4次,50万像素的红色结合另外2个基色正好输出了200万像素无须插值的图像信息。 那么200完就够为什么XR520要用415万来输出高清图像,不是200多就够了吗?即便是用与电子防抖的像素也须要那么多啊,可是XR520并不是传统的拜尔模式的排列,看sony的官网图: 可以看到,一个基本排列单元是1R1B6G,也就是说红和蓝各为1/8,绿色是6/8,可见xr520同样415万像素大约也只有50w多点的红,同样一个红色可以和周围的4个蓝色复用,因此也正好能输出高清所需要的200w多点像素。 [hsuchien 编辑于 2009-08-24 07:00] |
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[4 楼] redeast
[资深泡菜]
10-6-6 20:48
从索尼的像素分布图上可以得出结论:这种机器的垂直分辨率一定达不到高清的标准。
基本上水平和垂直分辨率都只有标准的2/3. 家用高清机再感光度上永远不能和专业机比, 但分辨率还是可以轻松达到的。但索尼留了一手,感度上高一些,分辨率低一些。 |
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[3 楼] hsuchien
[泡菜]
09-8-24 08:30
图片怎么又出问题了。补上.
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[2 楼] hsuchien
[泡菜]
09-8-24 07:04
这么快就不能编辑了.饿.[hsuchien 编辑于 2009-08-24 07:07]
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b是1:2:1,那么200万像素的CCD,cmos不是只有50w个红色像素,50万个蓝色,100w个绿,不正好说明不够输出,需要插值吗?错!!!,因为这里涉及到像素复用,和插值是有本质区别的,我们来看拜尔模式的排列: